基于广义偏斜正态分布的分配曲线数学模型

为提高分配曲线数学模型的适应性,并进一步明确分配曲线数学模型中的参数意义,以含偏斜系数的3参数广义正态分布函数为基础,新增一个峰度系数,构建了一个直接由分选密度、可能偏差、偏斜系数和峰度系数作参数的4参数分配曲线数学模型。经过对重介旋流器、跳汰机、螺旋分选机等16组分配曲线数据的检验,模型均有良好的拟合精度。偏斜系数和峰度系数对分配曲线的对称性及其两端的形态具有良好的指示作用：偏度系数为正值,曲线发生左偏,低密度物损失加大;偏度系数为负值,曲线发生右偏,高密度物污染加大;峰度系数主要影响分配曲线两端的形态,峰度系数大,两端的分选精度高。同时提出了一个5参数的数学模型,可进一步提高拟合精度。     

THEORETICAL FLOATABILITY CURVE OF COAL AND ITS MODEL

On the basis of the float-and-sink analysis and the timed-release analysis, a new theoretical floatability curve of coal has been advanced. By means of fitting to a lot of data, a model of theoretical floatability curve has been set up. The characteristics of curve and how to achieve standardization were discussed.     

煤和矸石的冲击破碎粒度分布特性

利用冲击式破碎装置,以不同的冲击速度对3个煤矿的煤矸进行冲击破碎试验,对试验结果进行数据拟合,得出煤矸的分布特征函数,以及冲击速度和煤矸硬度对其分布特性的影响。结果表明：煤和矸石的冲击破碎粒度符合Weibull分布,随着冲击速度的增加,煤的破碎特性指数增大,而矸石的破碎特性指数却减小,煤和矸石的破碎程度参数均减小;煤的概率密度分布曲线受冲击速度和煤矸硬度的影响较大,其峰值随着冲击速度的增加显著增大;煤的硬度越低,其峰值增加越显著,粒度分布越窄,且向小粒径方向偏移;矸石的密度分布曲线受冲击速度和矸石硬度的影响较小;利用煤矸粒度概率密度曲线可以判定不同冲击速度和硬度条件下的煤矸分离效果。     

煤矸石自适应神经元网络识别方法研究

文章对煤矸石灰分测量的特征向量进行了分析与讨论 ,通过实验选择K值与比值I J作为神经元网络的输入。基于密度加权距离的FCM神经元网络适应了不同数据对总体分布的差异性 ,在适当选择密度分布函数以后可抑制误差比较大的离群样本对神经元网络的学习的影响 ,提高了系统学习的正确率。     

处理颗分曲线的最佳数值方法

本文通过对土的颗分曲线的全面分析,揭示出颗分曲线的单增性和保凸性特征,并针对这些特征,提出了插值函数及其插值处理方法,为颗分曲线的计算机处理提供了有益的数学工具。     

主通风机风压特性方程求解算法研究

为解决高次多项式拟合风压特性曲线产生的病态性问题及确定风压特性曲线最佳拟合次数,提出使用正交多项式处理,可避免病态方程组;并提出均方误差δ不能作为判别拟合效果的准则,而在误差符合零平均正态分布时,可使用标准差σ作为判断拟合效果的标准.基于正交多项式、最小二乘原理及标准差σ,给出了求解最佳风压特性曲线拟合方程的算法,并得出风压特性曲线5次或6次不是共同的最佳拟合次数,最佳拟合次数因通风机不同而异。     

落锤法冲击次数对颗粒煤粒度分布规律的影响

在分析落锤法测定煤坚固性系数的过程及方法原理的基础上,通过粒度分布函数及级配曲线研究了冲击粉碎次数对颗粒煤粒度分布特征的影响,并指出利用颗粒煤体积量作为恒量指标大小存在的问题。研究结果表明:随着冲击粉碎次数的增加,煤样被粉碎的越来越小,颗粒煤的特征粒径不断减小并逐渐趋于稳定,冲击能的影响幅度以及粒度分布的均匀性也在不断减小,存在使得其粒度分布稳定的临界冲击次数;特征粒径与均匀系数呈现线性增长关系,与颗粒煤级配曲线的不均匀系数及曲率系数的对数呈线性衰减关系。     

基于不同类型煤吸附甲烷的吸附势重要参数探讨

目前广泛使用的以饱和蒸汽压(P0)和吸附相密度(ρa)为重要参数的吸附势理论,在用于煤-甲烷吸附体系研究时,因求取虚拟饱和蒸汽压时参数k值选取随意,导致吸附行为描述精度不高。借助低中变质程度构造煤和共生非构造煤样品,通过开展煤对甲烷等温吸附实验,进行P0和ρa标定,获得相应的吸附特征曲线,并在较宽温域内对不同类型煤等温吸附曲线进行预测。研究发现,基于k值的P0计算对吸附特征曲线影响较大,不同煤样的最优k值分别为kP1N=3.2,kP1D=3.4,kP8N=3.1,kP8D=3.0。利用313 K下吸附数据预测了不同煤在243,283,303,323 K的等温吸附曲线,认为选用Amankwah公式并利用最优k值计算P0时所获得结果与实测值吻合最好。     

吸附势理论在煤层甲烷吸附中的应用

本文根据不同温度下实测的等温吸附数据，以吸附势理论为指导，首先建立吸附特性曲线及其数学表达式，在已知一组等温吸附数据时计算任一温度下的吸附等温数据，为储层条件下的含气量预测提供了方法。柳林、阜新和沁水盆地东南部煤的等温吸附实验数据说明吸附势理论完全可以运用到描述煤这种特殊的非极性碳质材料对甲烷的吸附。     

基于随机森林算法的煤层气产能模式识别模型北大核心

为探究煤层气井的排采产能特征,合理分配开发顺序,根据沁水盆地柿庄南地区煤层气生产井实际生产资料分析,提取出排采曲线4类特征值:平均日产气量、峰值日产气量、见气到峰值的时间以及生产时间;结合排采曲线形态和4个特征值建立了3种产能模式,分析了3种产能模式的生产特征;利用随机森林算法建立3种产能模式与对应3号煤层的地球物理测井资料之间的非线性关系,通过网格搜索结合交叉验证的方式确定了随机森林模型超参数,建立了以测井曲线为特征向量的产能模式分类预测模型。将预测类别与实际类别对比分析,预测正确率达到91.7%,说明基于随机森林算法的煤层气产能模式识别具有较高的预测精度。     

煤粉的分形特征及其对水煤浆级配的影响

为进一步研究分形理论与煤粉粒度级配的相关性,运用分形理论分析了张家峁煤矿水煤浆厂不同粒度煤粉的粒径分布特性,利用激光粒度分析仪测试不同中位径煤粉的粒径分布曲线,通过作图计算发现lnyV(r)-lnr有很好的线性关系,呈现分形特征,分形维数在2.3以下。对水煤浆级配的两种经典模型Alfred模型、Rosin-Rammler模型进行分形分析,分形维数在2.5以上。将中位径为6μm的煤粉样品分别与中位径29μm和90μm的煤粉等比例级配,其结果分形维数也都在2.5以上,高于未级配煤粉分形维数,因此分形维数是级配的特征参数。级配过程提高了煤粉的分形维数,通过测定煤粉的分形维数可评判级配的好坏,以及粒度分布是否接近理论模型。     

环境库兹涅茨曲线与门槛协整模型——基于CO2排放量的国际数据验证

基于1960—2009年110个国家的面板数据,采用门槛协整模型,验证环境库兹涅茨假设是否成立。研究结果发现：使用门槛协整模型方法,估计出两个门槛值20248美元和311美元,据此将所有成员国分为低中高三者,各组人均GDP各为125美元、4537美元和26452美元。使用门槛协整模型,对各收入组进行估计,发现低中高收入组的门槛误差修正系数显著,并且各为0.805、-0.234和1.802,因此高收入组和低收入组不存在环境库兹涅茨曲线效应,中等收入组则存在该效应,该拐点为8543.62美元。依据门槛值分组,使用传统方法与使用门槛协整模型方法均得到一致估 计结果。该估计结果也与现实相一致。研究的政策意义在于,降低全球碳排放的主要责任应该由高收入发达国家承担。     

基于长短时记忆神经网络LSTM的煤体结构识别方法

煤体结构的定量识别是煤和煤层气等资源勘探开发中的关键性问题之一。本次研究以鄂尔多斯盆地A地区煤岩为研究对象,选取5条常规测井曲线井径CAL、自然伽马GR、声波时差AC、补偿中子CNL和密度DEN曲线,构建基于LSTM神经网络的煤体结构识别模型,实现了煤体结构的定量识别。研究表明：随着煤层被破坏程度的增大,构造煤具有DEN曲线和GR曲线值偏低,AC曲线、CNL曲线和CAL曲线值偏大的特征;LSTM网络模型参数是影响模型识别准确度的重要因素,通过多次试验得出网络训练的迭代次数(Epoch)、LSTM神经网络包含的隐藏单元数(numHiddenUits)和数据最小分块尺寸(MinBatchSize)参数的最优值分别为800、32和28;基于LSTM神经网络的煤体结构识别模型准确度达到85.5%,并且利用未参与模型构建的验证井进行可靠性的验证,认为该方法可有效识别煤体结构,基本满足实际生产的需求,对于相似地区煤体结构的识别也具有一定的借鉴意义。     

煤岩层的测井曲线解释规律

分析了勘探区煤岩层的物性特征与测井曲线的相关关系，在此基础上分析、研究测井曲线的形态特征和数量特征，从而准确判断煤层，区分岩性、研究地质构造形态等。     

煤矿开采影响下斜坡地表移动变形规律研究

运用相似材料模拟实验研究倾斜坡地表的移动变形规律。实验结果表明:地表特征曲线均为不对称的偏态分布,极值点偏向上坡方向;斜坡地表移动范围大于平地;地形对水平移动变形的影响比对竖直移动变形的影响大。     

三交河煤矿巷道围岩物理力学性质测试研究

为解决三交河煤矿巷道围岩支护设计问题,提供初始的基础参数,利用实验室方法对围岩物理力学性质进行了测试和分析.实验结果表明:三交河煤矿2下煤平均密度比煤2上略大;泥岩平均密度相差不大;老顶K8中砂岩平均密度最大,为2727.15kg/m3.2上煤单轴抗压强度平均值为15.53MPa.2下煤单轴抗压强度平均值为9.89MPa.2上煤和2下煤直接顶底均为泥岩,但平均单轴抗压强度相差较大,分别为26.13MPa和54.32MPa.在单轴压缩试验条件下,围岩应力-应变曲线都具有上凹-直线-峰值-破坏的变化特征.     

砂粒的物理性质与水分特征曲线模型参数的相关性分析

土壤水分特征曲线是模拟土壤水分运动和溶质运移的一个重要参数,如何从土壤的基本物理性质来间接分析土壤水分特征曲线已经成为研究土壤水分特征曲线的重要分析方法。为了研究孔隙度与土壤水分特征曲线模型参数的相关性,该文分析了四种粒径的砂样的颗粒粒径、容重、孔隙度和水分特征曲线的实验数据,利用两种土壤水分特征曲线的模型,分析了颗粒的容重、孔隙度与模型参数的相关性。研究表明颗粒的容重、孔隙度与模型参数具有一定的相关性,且变化规律各不相同。     

基于红外测温的煤体瓦斯吸附-解吸过程温度变化特征研究

应用红外测温摄录仪分别对不同压力、不同变质条件下的煤体瓦斯吸附-解吸过程中温度变化进行测量,将红外数据进行小波滤噪后拟合出瓦斯吸附-解吸特征函数曲线。分析得出结论:不同平衡压力下吸附过程中升温趋势符合指数函数关系,解吸过程中降温趋势符合对数函数关系;煤体变质程度也会影响吸附-解吸过程中温度变化特征,煤体变质程度越大,吸附-解吸造成的温度变化幅度越大。拟合函数△T=K(1-et/b)参数K表征了吸附-解吸所引起的煤体温度变化最大值,温度变化最大值与煤体瓦斯解吸量成线性正相关。     

Application of dense-medium in an enhanced gravity separator for fine coal cleaning

Dense-medium separators have proven to be the most efficient processes for removing the undesirable gangue material from run-of-mine coal. The application of high-pressure feed injection into dense-medium cyclones to provide an elevated centrifugal force has recently been found to allow efficient separation performances for the treatment of fine coal (i.e., <1000 μm). However, high-pressure injection requires specialized pumps and results in relatively high maintenance requirements.A test prograrn has been conducted to evaluate the potential cleaning of 1000 x 44 μm fine coal using dense-medium in an enhanced gravity separator (EGS), which mechanically generates enhanced gravity field. Test results indicate that the use of dense-medium in an EGS resulted in an 8% weight unit increase in mass yield compared to the use of water-only for the treatment of an easy-to-clean Illinois No. 6 fine coal sample. For a difficult-to-clean coal, the mass yield improvement was significantly greater at nearly 20% by weight. From the treatment offour different coal samples, organic efficiency values greater than 90% were obtained over the entire range of product quality values. These findings are reflective of the highly efficiency, low density separations provided by the dense-medium as indicated by probable error values below 0.05.     

风速对工作面瓦斯稀释影响规律的数值模拟

以张矿集团宣东二矿33208工作面为工程背景,运用数值模拟软件Fluent研究了工作面风速对瓦斯稀释的影响。研究结果表明:风速固定时,风流对工作面各处瓦斯稀释作用不同,其规律是在垂直工作面推进方向上靠近煤壁处呈波浪形,其他部分规律为较缓慢减小趋势,仅在局部出现较小变化;风速对工作面空间混合气体密度分布的影响表现在自工作面煤壁至采空区距离上呈“反J”字型,且对靠近工作面煤壁处影响较大;在垂直工作面推进方向上呈“J” 字型,且对回风巷附近气体密度影响较大;在瓦斯涌出量一定的情况下,随着风速的增加,上隅角的范围呈减小趋势,且其内混合气体密度越小。